CN112853161A - 一种适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材及其制备方法。铝合金卷材的合金化学成分组成为Si 0.4~1.0%、Fe 0~0.7%、Cu 0~0.7%、Mn 0.1~1.5%、Mg 0.1~1.2%、Cr 0~0.2%、Zn 0.2~1.2%、Ti 0~0.05%,余量为Al。以铝锭、工艺废料和外购废料为原料进行熔炼,得到合金液,调整合金液符合铝合金卷材的合金化学成分组成;然后静置、精炼,精炼后依次进行过滤、铸造、铣面、均匀化热处理、粗轧、精轧、淬火和时效处理,冷却、拉弯矫、清洗、剪切,最后分切包装。利用本发明制备的新型铝合金具有比6061、6082铝合金更高的抗拉强度、延伸率。

Description

一种适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材及其制 备方法
一、技术领域:
本发明涉及铝合金制造技术领域,特别是涉及一种适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材及其制备方法。
二、背景技术:
随着社会的快速发展,铝合金在日常的用途中越来越广,经济的快速发展导致资源的转换进程加快,各种建筑用铝、食品用铝、医疗用铝和工业用铝等废铝材料无法直接满足现在的行业要求,造成了可持续资源的浪费,铝合金属为可回收再利用的有色金属,在倡导节能减排、绿色低碳生活的今天,铝合金的可持续化利用成为行业发展的新思路。随着石油、天然气等不可再生资源的大量消耗,新能源汽车已经慢慢开始普及,汽车工业转型升级逐渐向新能源、轻量化、智能化和网联的方向发展,中国有色金属工业协会副会长赵家生在出席2020中国汽车新材料应用高峰论坛会议时表示,由于铝合金具有许多优异的性能,现已成为汽车实现轻量化的代表性材料。据中国有色金属工业协会有关部门统计,包括整车制造和汽车零部件出口在内,2019年,我国汽车制造业铝消费总量为593.5万吨,2011~2019年的年复合增长率为12%。
近几年,随着汽车轻量化进程的逐步加快,国产车型汽车结构件、覆盖件上的用铝量开始增加。据初步统计,2019年,我国乘用车平均单车用铝量为140公斤,与前些年相比逐年提高;其中,铝铸件占比约85%,铝板带、铝箔、铝挤压材和铝锻件等加工材占比约15%,特别是一些新能源汽车在汽车轻量化方面取得了很大的进展,少数电动汽车的白车身铝化率达到了92%以上。汽车轻量化成为众多汽车制造商急需解决的关键问题。在《中国制造2025》中关于汽车发展的整体规划中也强调了“轻量化仍然是重中之重”,“轻量化”已然成为国家发展可持续化发展的重要战略,越来越多的研究机构和汽车相关的行业将其研究工作的重点放在汽车轻量化上,通过开发出新型铝合金满足汽车轻量化的设计要求成为铝合金加工企业首要的任务。
三、发明内容:
本发明要解决的技术问题是:本发明根据汽车轻量化设计要求以4A91铝合金为原型进行成分改进创新,开发出一种新型铝合金用于新能源汽车底盘轻量化技术,即本发明提供一种适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材及其制备方法。利用本发明制备的新型铝合金具有比6061、6082铝合金更高的抗拉强度和延伸率。
为了解决上述问题,本发明采取的技术方案为:
本发明提供一种适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材,以质量百分含量表示,所述铝合金卷材的合金化学成分组成为:Si 0.4~1.0%、Fe 0~0.7%、Cu 0~0.7%、Mn 0.1~1.5%、Mg 0.1~1.2%、Cr 0~0.2%、Zn 0.2~1.2%、Ti 0~0.05%,余量为Al。
另外,提供一种适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
a、熔炼:以重量百分含量表示,以铝锭10~30%、工艺废料20~30%和外购废料40~70%为原料,按照该原料配比进行配料,然后将原料铝锭、工艺废料和外购废料加入火焰反射炉内进行加热熔炼,控制炉内熔炼温度为720~760℃,待炉内原料全部融化后搅拌去除浮渣,得到合金液;
b、精炼:经光谱检测,调整所得合金液的成分组成满足上述铝合金卷材的合金化学成分组成时进行静置,静置时间为10~20min,静置后进行精炼;
c、过滤:精炼后进行扒渣、导炉,在静置炉内静置20~30min,静置后依次进行一级过滤、除气和二级过滤;
d、铸造:将过滤后所得合金液铸造成铝合金扁锭,铸造时控制铸造温度为700~740℃,冷却水流量为150~300m3/h;
e、铣面:将所得铝合金扁锭进行铣面,大平面单侧铣面量为10~15mm,小侧面铣面量为8~12mm;
f、均匀化热处理:将铣面后的铝锭置于热处理炉内进行均匀化处理,控制热处理的温度为450±2℃,在此温度条件下的保温时间为16±0.5h,出炉温度为440~445℃;
g、粗轧:将热处理后的铝锭经过23~26道次粗轧,轧制成20mm厚的铝板材,初轧温度为430~440℃,终轧温度为350~360℃;
h、精轧:将粗轧后铝板材经过6~7道次轧制,轧制成厚度为2.8mm的铝板,初轧温度为350~360℃,终轧温度为260~300℃,热轧后通过卷取机卷曲成铝卷;
i、淬火:将所得铝卷进行淬火,淬火温度为500℃,保温时间为2.5~3h,出炉后进行风冷冷却,冷却至室温;
j、时效处理:将淬火后的铝卷进行时效处理,时效温度为190~192℃,保温时间为20~21h;
k、包装:将时效处理后的铝卷冷却至≤50℃,然后依次进行拉弯矫、清洗、剪切,最后分切包装。
根据上述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,步骤a中所述铝锭的纯度≥99.50%。
根据上述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,步骤a中所述工艺废料是在铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料;所述工艺废料为5052铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料,或者为6061铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料。
根据上述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,以重量百分含量表示,所述5052铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料中各种合金成分组成为:Si 0~0.25%、Fe 0~0.40%、Cu 0~0.1%、Mn 0~0.1%、Mg 2.2~2.8%、Cr 0.15~0.35%、Zn 0~0.10%、Ti 0~0.05%,余量为Al;
所述6061铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料中各种合金成分组成为:Si 0.4~0.8%、Fe 0~0.7%、Cu 0.15~0.40%、Mn 0~0.15%、Mg 0.8~1.2%、Cr 0.04~0.35%、Zn 0~0.25%、Ti 0~0.15%,余量为Al。
根据上述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,步骤a中所述外购废料为从外部收购的铝合金废料,所述外购铝合金废料为5052铝合金外购废料或6061铝合金外购废料。
根据上述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,以重量百分含量表示,所述5052铝合金外购废料中各种合金成分组成为:Si 0~0.25%、Fe 0~0.40%、Cu 0~0.1%、Mn 0~0.1%、Mg 2.2~2.8%、Cr 0.15~0.35%、Zn 0~0.10%、Ti0~0.05%,余量为Al;
所述6061铝合金外购废料中各种合金成分组成为:Si 0.40~0.8%、Fe 0~0.7%、Cu 0.15~0.40%、Mn 0~0.15%、Mg 0.8~1.2%、Cr 0.04~0.35%、Zn 0~0.25%、Ti 0~0.15%,余量为Al。
根据上述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,步骤b中所述精炼过程中精炼温度为720~760℃,精炼时间为30~40min。
根据上述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,步骤c中所述一级过滤的级别为40ppi,二级过滤的级别为60ppi。
根据上述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,步骤c所述除气过程中,控制除气箱旋转喷嘴的转速为350~450r/min,在旋转喷嘴内通入氩氯混合气体,其中氯气所占重量百分含量比例为2~5%。
本发明的积极有益效果:
1、本发明产品铝合金材料具有高强度、高延伸率等特点,能够承受锂电池极大地重量,能够冲压成型各种复杂的零部件,从而能够大大提升整车系统的稳定性和安全性。
2、本发明制备的铝合金材料具有质量轻、耐腐蚀性、散热性较好以及机械加工性能优异,完全能够满足未来汽车轻量化的设计要求,使新能源汽车实现无污染、零排放和低能耗的开发设计。
3、各种加工设备向着智能化、精密化方向发展,引领新能源汽车底盘向着高度集成、稳定高效、结构紧密的设计发展,而本发明产品铝合金板材经过冲压、折弯、机加工等技术就能满足对新能源汽车轻量化设计对材料成型方面的要求。
4、铝合金做为可回收利用的有色金属,在社会可回收资源中占有率逐年增加,本发明通过二次重熔再生产铝合金,整合社会可回收利用的资源优势,提升资源利用率,降低材料使用成本,由此对生活环境的改善起到了很大的作用,并取得了较大的经济效益。
5、本发明制备的新型铝合金产品具有轻质高强的铝合金特性,可以冲压成汽车底盘所需要的各种零部件,对汽车底盘各种组件起到很好的保护作用,对提升汽车发动机效率、降低油耗,保护环境等具有重要意义,特别是对新能源汽车续航里程的提升有显著的改善作用。
6、本发明制备的铝合金产品抗拉强度达到320~360MPa,屈服强度达到260~320MPa,断裂延伸率为10~19%。本发明制备的该材料具有良好的冲压性能,同时能够保证具有一定的抗变形能力,完全能够满足未来汽车轻量化设计生产要求。
综上所述,本发明具有显著的经济效益和社会效益。
四、附图说明:
图1本发明制备的新型铝合金试样。
五、具体实施方式:
以下结合实施例进一步阐述本发明,但并不限制本发明技术方案保护的范围。
以下实施例采用的铝锭的纯度≥99.50%;采用的工艺废料是指在铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料;所述工艺废料为5052铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料,或者为6061铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料;以重量百分含量表示,所述5052铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料中各种合金成分组成为:Si0~0.25%、Fe 0~0.40%、Cu 0~0.1%、Mn 0~0.1%、Mg 2.2~2.8%、Cr 0.15~0.35%、Zn 0~0.10%、Ti 0~0.05%,余量为Al;所述6061铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料中各种合金成分组成为Si 0.4~0.8%、Fe 0~0.7%、Cu 0.15~0.40%、Mn 0~0.15%、Mg 0.8~1.2%、Cr 0.04~0.35%、Zn 0~0.25%、Ti 0~0.15%,余量为Al。采用的外购废料为从外部收购的铝合金废料,所述外购铝合金废料为5052铝合金外购废料或6061铝合金外购废料。以重量百分含量表示,所述5052铝合金外购废料中各种合金成分组成为:Si 0~0.25%、Fe 0~0.40%、Cu 0~0.1%、Mn 0~0.1%、Mg 2.2~2.8%、Cr 0.15~0.35%、Zn 0~0.10%、Ti 0~0.05%,余量为Al;所述6061铝合金外购废料中各种合金成分组成为:Si 0.40~0.8%、Fe 0~0.7%、Cu 0.15~0.40%、Mn 0~0.15%、Mg 0.8~1.2%、Cr 0.04~0.35%、Zn 0~0.25%、Ti 0~0.15%,余量为Al。
实施例1:
本发明适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材,以质量百分含量表示,所述铝合金卷材的合金化学成分组成为:Si 0.5370、Fe 0.3753、Cu 0.1703、Mn 0.1190、Mg1.1580、Cr 0.1473、Zn 0.2559、Ti 0.0241,余量为Al。
实施例2:
本发明实施例1适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,该制备方法的详细步骤如下:
a、熔炼:以重量百分含量表示,以铝锭20%、工艺废料20%和外购废料60%为原料,按照该原料配比进行配料,然后将原料铝锭、工艺废料和外购废料加入火焰反射炉内进行加热熔炼,控制炉内熔炼温度为750~760℃,待炉内原料全部融化后搅拌去除浮渣,得到合金液;
所述工艺废料为5052铝合金板材生产中切除的头尾废料;以重量百分含量表示,所述5052铝合金板材生产中切除的头尾废料中各种合金成分组成为:Si0.1109%、Fe0.3345%、Cu 0.0272%、Mn 0.0534%、Mg 2.4566%、Cr 0.1793%、Zn 0.0244%、Ti0.0204%,余量为Al;
所述外购废料为6061铝合金外购废料;以重量百分含量表示,6061铝合金外购废料中各种合金成分组成为:Si 0.6713%、Fe 0.4807%、Cu 0.2714%、Mn0.1106%、Mg1.1044%、Cr 0.1191%、Zn 0.1150%、Ti 0.0301%,余量为Al;
b、精炼:经光谱检测,调整所得合金液中各合金成分的组成满足实施例1中所述铝合金卷材的合金化学成分组成时进行静置,静置时间为20min,静置后进行精炼,精炼温度为750~760℃,精炼时间为35min;
c、过滤:精炼后进行扒渣、导炉,在静置炉内静置30min,静置后依次进行一级过滤、除气和二级过滤;所述一级过滤的级别为40ppi,二级过滤的级别为60ppi;除气过程中,控制除气箱旋转喷嘴的转速为400r/min,在旋转喷嘴内通入氩氯混合气体,其中氯气所占重量百分含量比例为3%;
d、铸造:将过滤后所得合金液铸造成铝合金扁锭,铸造时控制铸造温度为720~730℃,冷却水流量为200m3/h;
e、铣面:将所得铝合金扁锭进行铣面,大平面单侧铣面量为12mm,小侧面铣面量为10mm;
f、均匀化热处理:将铣面后的铝锭置于热处理炉内进行均匀化处理,控制热处理的温度为450±2℃,在此温度条件下的保温时间为16h,出炉温度为440~445℃;
g、粗轧:将热处理后的铝锭经过25道次粗轧,轧制成20mm厚的铝板材,初轧温度为430~440℃,终轧温度为350~360℃;
h、精轧:将粗轧后铝板材经过7道次轧制,轧制成厚度为2.8mm的铝板,初轧温度为350~360℃,终轧温度为290~300℃,热轧后通过卷取机卷曲成铝卷;
i、淬火:将所得铝卷进行淬火,淬火温度为500℃,保温时间为3h,出炉后进行风冷冷却,冷却至室温;
j、时效处理:将淬火后的铝卷进行时效处理,时效温度为190~192℃,保温时间为20h;
k、包装:将时效处理后的铝卷冷却至≤50℃,然后依次进行拉弯矫、清洗、剪切,最后分切包装。
本发明实施例2制备所得新型铝合金产品的力学对比数据详见表1。
表1本发明实施例2制备的新型铝合金产品的力学对比数据
Figure BDA0002880230960000081
由实验结果数据表明,本发明制备的新型铝合金经过热粗轧、热精轧、T6处理、拉弯矫直等工序处理,加工成型后的板材具有较高的抗拉强度和断后延伸率,该合金的抗拉强度达到342MPa,延伸率达到16.43%,相比于6061、6082铝合金有更高的强度和延伸率。
实施例3:
本发明适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材,以质量百分含量表示,所述铝合金卷材的合金化学成分组成为:Si 0.4257、Fe 0.3724、Cu 0.1654、Mn 0.1179、Mg1.1850、Cr 0.1085、Zn 0.2041、Ti 0.0240,余量为Al。
实施例4:
本发明实施例3适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,该制备方法的详细步骤如下:
b、熔炼:以重量百分含量表示,以铝锭20%、工艺废料22%和外购废料58%为原料,按照该原料配比进行配料,然后将原料铝锭、工艺废料和外购废料加入火焰反射炉内进行加热熔炼,控制炉内熔炼温度为730~740℃,待炉内原料全部融化后搅拌去除浮渣,得到合金液;
所述工艺废料为5052铝合金板材生产中切除的头尾废料;以重量百分含量表示,所述5052铝合金板材生产中切除的头尾废料中各种合金成分组成为:Si0.1109%、Fe0.3345%、Cu 0.0272%、Mn 0.0534%、Mg 2.4566%、Cr 0.1793%、Zn 0.0244%、Ti0.0204%,余量为Al;
所述外购废料为6061铝合金外购废料;以重量百分含量表示,6061铝合金外购废料中各种合金成分组成为:Si 0.6713%、Fe 0.4807%、Cu 0.2714%、Mn0.1106%、Mg1.1044%、Cr 0.1191%、Zn 0.1150%、Ti 0.0301%,余量为Al;
b、精炼:经光谱检测,调整所得合金液中各合金成分的组成满足实施例3中所述铝合金卷材的合金化学成分组成时进行静置,静置时间为15min,静置后进行精炼,精炼温度为730~740℃,精炼时间为40min;
c、过滤:精炼后进行扒渣、导炉,在静置炉内静置30min,静置后依次进行一级过滤、除气和二级过滤;所述一级过滤的级别为40ppi,二级过滤的级别为60ppi;除气过程中,控制除气箱旋转喷嘴的转速为420r/min,在旋转喷嘴内通入氩氯混合气体,其中氯气所占重量百分含量比例为3%;
d、铸造:将过滤后所得合金液铸造成铝合金扁锭,铸造时控制铸造温度为730~740℃,冷却水流量为180m3/h;
e、铣面:将所得铝合金扁锭进行铣面,大平面单侧铣面量为15mm,小侧面铣面量为12mm;
f、均匀化热处理:将铣面后的铝锭置于热处理炉内进行均匀化处理,控制热处理的温度为450±2℃,在此温度条件下的保温时间为16h,出炉温度为440~445℃;
g、粗轧:将热处理后的铝锭经过26道次粗轧,轧制成20mm厚的铝板材,初轧温度为430~440℃,终轧温度为350~360℃;
h、精轧:将粗轧后铝板材经过7道次轧制,轧制成厚度为2.8mm的铝板,初轧温度为350~360℃,终轧温度为280~290℃,热轧后通过卷取机卷曲成铝卷;
i、淬火:将所得铝卷进行淬火,淬火温度为500℃,保温时间为3h,出炉后进行风冷冷却,冷却至室温;
j、时效处理:将淬火后的铝卷进行时效处理,时效温度为190~192℃,保温时间为21h;
k、包装:将时效处理后的铝卷冷却至≤50℃,然后依次进行拉弯矫、清洗、剪切,最后分切包装。
本发明实施例4制备所得新型铝合金产品的力学对比数据详见表2。
表2本发明实施例4制备的新型铝合金产品的力学对比数据
Figure BDA0002880230960000111
由实验结果数据表明,本发明制备的新型铝合金经过热粗轧、热精轧、T6处理、拉弯矫直等工序处理,加工成型后的板材具有较高的抗拉强度和断后延伸率,该合金的抗拉强度达到351MPa,延伸率达到16.45%,相比于6061、6082铝合金有更高的强度和延伸率。
实施例5:
本发明适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材,以质量百分含量表示,所述铝合金卷材的合金化学成分组成为:Si 0.4184、Fe 0.3490、Cu 0.1450、Mn 0.1111、Mg1.1713、Cr 0.1044、Zn 0.2061、Ti 0.0227,余量为Al。
实施例6:
本发明实施例5适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,该制备方法的详细步骤如下:
c、熔炼:以重量百分含量表示,以铝锭20%、工艺废料22%和外购废料58%为原料,按照该原料配比进行配料,然后将原料铝锭、工艺废料和外购废料加入火焰反射炉内进行加热熔炼,控制炉内熔炼温度为740~750℃,待炉内原料全部融化后搅拌去除浮渣,得到合金液;
所述工艺废料为5052铝合金板材生产中切除的头尾废料;以重量百分含量表示,所述5052铝合金板材生产中切除的头尾废料中各种合金成分组成为:Si0.1109%、Fe0.3345%、Cu 0.0272%、Mn 0.0534%、Mg 2.4566%、Cr 0.1793%、Zn 0.0244%、Ti0.0204%,余量为Al;
所述外购废料为6061铝合金外购废料;以重量百分含量表示,6061铝合金外购废料中各种合金成分组成为:Si 0.6713%、Fe 0.4807%、Cu 0.2714%、Mn0.1106%、Mg1.1044%、Cr 0.1191%、Zn 0.1150%、Ti 0.0301%,余量为Al;
b、精炼:经光谱检测,调整所得合金液中各合金成分的组成满足实施例5中所述铝合金卷材的合金化学成分组成时进行静置,静置时间为15min,静置后进行精炼,精炼温度为740~750℃,精炼时间为30min;
c、过滤:精炼后进行扒渣、导炉,在静置炉内静置25min,静置后依次进行一级过滤、除气和二级过滤;所述一级过滤的级别为40ppi,二级过滤的级别为60ppi;除气过程中,控制除气箱旋转喷嘴的转速为380r/min,在旋转喷嘴内通入氩氯混合气体,其中氯气所占重量百分含量比例为4%;
d、铸造:将过滤后所得合金液铸造成铝合金扁锭,铸造时控制铸造温度为710~720℃,冷却水流量为220m3/h;
e、铣面:将所得铝合金扁锭进行铣面,大平面单侧铣面量为13mm,小侧面铣面量为10mm;
f、均匀化热处理:将铣面后的铝锭置于热处理炉内进行均匀化处理,控制热处理的温度为450±2℃,在此温度条件下的保温时间为16h,出炉温度为440~445℃;
g、粗轧:将热处理后的铝锭经过25道次粗轧,轧制成20mm厚的铝板材,初轧温度为430~440℃,终轧温度为350~360℃;
h、精轧:将粗轧后铝板材经过6道次轧制,轧制成厚度为2.8mm的铝板,初轧温度为350~360℃,终轧温度为270~280℃,热轧后通过卷取机卷曲成铝卷;
i、淬火:将所得铝卷进行淬火,淬火温度为500℃,保温时间为3h,出炉后进行风冷冷却,冷却至室温;
j、时效处理:将淬火后的铝卷进行时效处理,时效温度为190~192℃,保温时间为20h;
k、包装:将时效处理后的铝卷冷却至≤50℃,然后依次进行拉弯矫、清洗、剪切,最后分切包装。
本发明实施例6制备所得新型铝合金产品的力学对比数据详见表3。
表3本发明实施例6制备的新型铝合金产品的力学对比数据
Figure BDA0002880230960000131
由实验结果数据表明,本发明制备的新型铝合金经过热粗轧、热精轧、T6处理、拉弯矫直等工序处理,加工成型后的板材具有较高的抗拉强度和断后延伸率,该合金的抗拉强度达到347MPa,延伸率达到16.27%,相比于6061、6082铝合金有更高的强度和延伸率。

Claims (10)

1.一种适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材,其特征在于:以质量百分含量表示,所述铝合金卷材的合金化学成分组成为:Si 0.4~1.0%、Fe 0~0.7%、Cu 0~0.7%、Mn 0.1~1.5%、Mg 0.1~1.2%、Cr 0~0.2%、Zn 0.2~1.2%、Ti 0~0.05%,余量为Al。
2.一种适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
a、熔炼:以重量百分含量表示,以铝锭10~30%、工艺废料20~30%和外购废料40~70%为原料,按照该原料配比进行配料,然后将原料铝锭、工艺废料和外购废料加入火焰反射炉内进行加热熔炼,控制炉内熔炼温度为720~760℃,待炉内原料全部融化后搅拌去除浮渣,得到合金液;
b、精炼:经光谱检测,调整所得合金液的成分组成满足权利要求1中所述铝合金卷材的合金化学成分组成时进行静置,静置时间为10~20min,静置后进行精炼;
c、过滤:精炼后进行扒渣、导炉,在静置炉内静置20~30min,静置后依次进行一级过滤、除气和二级过滤;
d、铸造:将过滤后所得合金液铸造成铝合金扁锭,铸造时控制铸造温度为700~740℃,冷却水流量为150~300m3/h;
e、铣面:将所得铝合金扁锭进行铣面,大平面单侧铣面量为10~15mm,小侧面铣面量为8~12mm;
f、均匀化热处理:将铣面后的铝锭置于热处理炉内进行均匀化处理,控制热处理的温度为450±2℃,在此温度条件下的保温时间为16±0.5h,出炉温度为440~445℃;
g、粗轧:将热处理后的铝锭经过23~26道次粗轧,轧制成20mm厚的铝板材,初轧温度为430~440℃,终轧温度为350~360℃;
h、精轧:将粗轧后铝板材经过6~7道次轧制,轧制成厚度为2.8mm的铝板,初轧温度为350~360℃,终轧温度为260~300℃,热轧后通过卷取机卷曲成铝卷;
i、淬火:将所得铝卷进行淬火,淬火温度为500℃,保温时间为2.5~3h,出炉后进行风冷冷却,冷却至室温;
j、时效处理:将淬火后的铝卷进行时效处理,时效温度为190~192℃,保温时间为20~21h;
k、包装:将时效处理后的铝卷冷却至≤50℃,然后依次进行拉弯矫、清洗、剪切,最后分切包装。
3.根据权利要求2所述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,其特征在于:步骤a中所述铝锭的纯度≥99.50%。
4.根据权利要求2所述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,其特征在于:步骤a中所述工艺废料是在铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料;所述工艺废料为5052铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料,或者为6061铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料。
5.根据权利要求4所述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,其特征在于,以重量百分含量表示,所述5052铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料中各种合金成分组成为:Si 0~0.25%、Fe 0~0.40%、Cu 0~0.1%、Mn 0~0.1%、Mg2.2~2.8%、Cr 0.15~0.35%、Zn 0~0.10%、Ti 0~0.05%,余量为Al;
所述6061铝合金板材生产中切除的头尾废料或边部废料中各种合金成分组成为:Si0.4~0.8%、Fe 0~0.7%、Cu 0.15~0.40%、Mn 0~0.15%、Mg 0.8~1.2%、Cr 0.04~0.35%、Zn 0~0.25%、Ti 0~0.15%,余量为Al。
6.根据权利要求2所述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,其特征在于:步骤a中所述外购废料为从外部收购的铝合金废料,所述外购铝合金废料为5052铝合金外购废料或6061铝合金外购废料。
7.根据权利要求6所述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,其特征在于,以重量百分含量表示,所述5052铝合金外购废料中各种合金成分组成为:Si 0~0.25%、Fe 0~0.40%、Cu 0~0.1%、Mn 0~0.1%、Mg 2.2~2.8%、Cr 0.15~0.35%、Zn 0~0.10%、Ti 0~0.05%,余量为Al;
所述6061铝合金外购废料中各种合金成分组成为:Si 0.40~0.8%、Fe 0~0.7%、Cu0.15~0.40%、Mn 0~0.15%、Mg 0.8~1.2%、Cr 0.04~0.35%、Zn 0~0.25%、Ti 0~0.15%,余量为Al。
8.根据权利要求2所述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,其特征在于:步骤b中所述精炼过程中精炼温度为720~760℃,精炼时间为30~40min。
9.根据权利要求2所述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,其特征在于:步骤c中所述一级过滤的级别为40ppi,二级过滤的级别为60ppi。
10.根据权利要求2所述的适用于新能源汽车底盘轻量化技术的铝合金卷材的制备方法,其特征在于:步骤c所述除气过程中,控制除气箱旋转喷嘴的转速为350~450r/min,在旋转喷嘴内通入氩氯混合气体,其中氯气所占重量百分含量比例为2~5%。
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